Добірка наукової літератури з теми "Розвиток енергосистеми"

Сталий розвиток країни потребує надійних поставок енергії за доступною ціною, енергії, що має низький вплив на навколишнє середовище та низькі викиди парникових газів. Однак 85% попиту на первинну енергію забезпечується звичайним спалюванням викопного палива. Намагання країн зменшити залежність від викопних джерел енергії зумовлює державне стимулювання впровадження відновлюваних джерел енергії. Невизначеність у поставках енергії загрожує функціонуванню економіки та національній безпеці, тому питання щодо її вироблення та поставки є пріоритетними в державній політиці незалежно від рівня розвитку країни. Розвинений енергоринок здатний регулювати джерела поставки енергоносіїв ринковим механізмом. Раціональна поведінка учасників ринку спрямована на закупівлю енергоносіїв за нижчою ціною. Задля запобігання монополістичній змові на ринку та забезпечення збереження екології держава втручається в ринкові механізми регулювання енергоринку. Розвиток відновлюваної енергетики в Україні є визначеним пріоритетом державної політики, який відповідає світовим тенденціям розвитку енергетики та стратегічним вимогам щодо зміцнення енергетичної стійкості країни. Тим часом криза дефолту, що розгорнулася в 2020 році на ринку електроенергії на тлі пандемії COVID-19, створює передумову для невиконання зобов’язань низки державних енергетичних компаній через завищені фінансові зобов’язання щодо придбання «зеленої» електроенергії. Аналіз вразливості енергосистеми України та її «зеленої» складника, що наведено в роботі, змушує переглянути підходи до економічних моделей, що експлуатуються в цій галузі. У роботі ланцюг виробництва енергії аналізується з позиції створення цінності для споживача, що дає розуміння недосконалості ринкового механізму і слугує обґрунтуванням авторських пропозицій. Для підтвердження релевантності авторських ідей наведено обґрунтування інвестиційної привабливості проєкту СЕС та його споживчої цінності, представлено економічні характеристики проєкту. За таких умов пошук ефективних економічних моделей для розвитку «зеленої» генерації стає одним із пріоритетів для дослідників та практиків у галузі енергетичних проєктів. Метою представленого дослідження є систематизація проблем проєктів сонячних електростанцій, орієнтованих на продаж електроенергії за «зеленим» тарифом, та розробка критеріїв для створення економічних моделей автономних сонячних електростанцій, орієнтованих на задоволення ринкового попиту цільових аудиторій. Щоб уникнути кризових процесів в енергетичному секторі України, державні органи мають стимулювати проєкти з розвитку альтернативної енергетики для автономної та стійкої місцевої енергетичної системи.

У статті розглянуто перспективну можливість вирішення актуального для об’єднаної енергосистеми України питання щодо досягнення в останній високих показників стабільності її частоти. Відомо, що досягнути високих показників стабільності частоти намагались і за існуючих традиційних методів їх формування однак, навіть на протязі декількох останніх десятиліть зробити це так і не вдалося. За результатами проведених в роботі досліджень визначено, що досягнути високих показників стабільності частоти в об’єднаній енергосистеми буде цілком можливо навіть в умовах її самостійної роботи, якщо у місцевих енерговузлах, що живляться безпосередньо від станції АЕС, забезпечити відповідні умови для формування резервів маневрених потужностей, які будуть використовувати у процесах первинного, вторинного і третинного регулювання частоти. В роботі науково обгрунтовано і перспективну можливість створення на станціях АЕС принципово нової системи протидії процесам збурення режиму. Нова система в разі появи в об’єднаній енергосистемі процесу збурення її режиму здатна буде вчасно і адекватно виконувати протидію цьому процесу, що забезпечить можливість збереження попередньо встановленого в енергосистемі режиму із попередньо встановленим значенням частоти. Можна передбачити, що за створення нових систем керування процесами первинного, вторинного і третинного регулювання частоти безпосередньо у електромережі АЕС стане цілком можливим досягнути в об’єднаної енергосистеми України нових високих показників стабільності частоти, що відповідатимуть рівню її стабільності в енергооб’єднанні ENTSO-E. Висока енергетична ефективність визначеного перспективного напрямку щодо використання електротеплових генераторів в процесах управління режимом енергосистеми була підтверджена результатами проведених досліджень, тому саме цей напрямок повинен стати одним із пріоритетних у планах подальшого розвитку ОЕС України.

В статті представлено дослідження екологічної та енергетичної безпеки як компоненти міжнародних економічних відносин. Оскільки водна сфера впливає на стан багатьох галузей, то проаналізовано вплив водорозподільних мереж на розвиток секторів національного господарства. Представлено базову модель водопостачання в економічній сфері, в якій виявлено фактори впливу на всі сектори економіки в кожній країні. Проаналізовано стан сфери водопостачання в Україні. Продовольчу галузь розглянуто з позиції прерогативи продовольчої безпеки в країнах, що розвиваються, що особливо стосується Економічного співтовариства країн Західної Африки.Констатовано, що бідність та продовольча безпека в Африці є головною проблемою економіки для багатьох країн. Доведено, що інтеграція є кращим інструментом для вирішення проблеми забезпечення продовольчої безпеки в країнах, що розвиваються. Запропоновано також дослідження однієї з найважливіших галузей критичної інфраструктури – енергетичної сфери. Опрацьовано оптимізацію роботи енергосистеми в КНР. Запроваджено аналіз енергоефективності в Україні. Для цього використано показник енергоємності, показник ефективності використання палива/ціни, індекс Герфіндаля-Гіршмана. За допомогою індекса енергоємності доведено, що споживання енергії в Україні стає більш ефективним. Значення коефіцієнту палива/ціни вказує на позитивну тенденцію у споживанні енергії в останні роки. Визначений індекс Герфіндаля-Гіршмана у гідроенергетиці показує, що ринкова концентрація на ринку гідроелектроенергії є середньою, що є позитивним явищем для України, однак при цьому необхідним є контроль галузі Антимонопольним Комітетом України.

Мета. Метою статті є аналіз теоретико-методологічних й організаційно-економічних засад сучасного розвитку України, обтяжених військовими діями, та надання практичних рекомендацій щодо базових трендів секторального розвитку повоєнної національної економіки, з урахуванням фінансових, промислових та організаційних факторів. Результати. Стаття містить результати поглибленого аналізу передумов та чинників реноваційних трансформацій економіки України. Економетричними методами дослідження доведено, що для України в умовах повоєнного періоду найефективнішим способом розвитку зруйнованої економіки буде розвиток інноваційно-активних регіонів та галузей, які, у свою чергу, стануть драйверами розвитку пов’язаних територій і сфер діяльності, забезпечуючи при цьому синергетичний ефект. Доведено, що секторальний розвиток повинен проходити на принципах Індустрії 4.0, бюджетної децентралізації, ефективного енергоменеджменту та еко-інновацій. Компаративний аналіз подібності адміністративного устрою України та Польщі дозволив запропонувати власне бачення побудови національної системи бюджетно-податкового розподілу із впровадженням принципово нових інституцій та механізмів. На основі сучасних світових трендів щодо Green Deal, переходу до низьковуглецевої економіки та декарбонізації, а також з урахуванням фактичної інтеграції української та європейської енергосистем у лютому-березні поточного року, сформульовано напрями переформатування галузі в умовах реформи децентралізації. Визначено вплив державного регулювання на процес регіональної декарбонізації на основі авторського аналізу переваг і недоліків моделей декарбонізації, констатовано необхідність інтегрованого підходу та застосування гібридних моделей в умовах післявоєнного відновлення економіки. Продемонстровано прикладні моделі декарбонізації енерго-інтенсивних секторів, запропоновано для використання модель структури генерації та споживання на нижчих рівнях за класифікацією NUTS, що має подвійний фактор енергоефективності. З метою правового унормування нормативної бази та інституційного середовища, підвищення результативності проведення політики енергоефективності громад і забезпечення енергобезпеки держави, наведено низку пропозицій законодавчих ініціатив. Наукова новизна одержаних результатів полягає у дослідженні теоретико-методологічних засад повоєнної реноваційної трансформації економіки України на основі секторального розвитку інноваційно-активних регіонів і галузей, принципів Індустрії 4.0, модернізованої бюджетної децентралізації. Запропонована та математично формалізована концептуальна модель генерації – споживання електроенергії на місцевому рівні. Компаративний аналіз моделей декарбонізації, проведений у статті, дав можливість розробки гібридного інтегрованого підходу, що поєднує існуючі моделі та має національну орієнтацію з урахуванням форс-мажорних обставин відновлення економіки України, зруйнованої воєнними діями. Дуалістична природа децентралізації на місцевому рівні дозволила обґрунтувати механізм фінансування заходів регіонального енергоменеджменту. Практична цінність. Теоретичні та методичні доробки дослідження стали основою для формалізації інструментів і заходів трансформаційних перетворень економіки України. Секторальні результати дослідження були використані органами влади та місцевого самоврядування на регіональному (Донецька обласна рада, Регіональні фонди підтримки підприємництва) та місцевому рівнях (Маріупольська районна рада). Одержані практичні результати з галузевого розвитку та бюджетної децентралізації можуть застосовуватися центральними та регіональними органами виконавчої влади, галузевими підприємствами при формуванні напрямів і механізмів стратегії повоєнної трансформації економіки України.

У статті досліджено функціонально-інструментальні аспекти новітнього напряму розвитку концепції контролінгу – енергетичного контролінгу. Його особливістю є поєднання деяких контрольно-технічних із традиційними фінансово-економічними інструментами в межах виконання функцій контролінгу. Згідно з проведеною класифікацією системно згенеровано та описано інструментарій енергетичного контролінгу за ознаками цілі використання та очікуваного результату. На основі аналізу застосування інструментів енергетичного контролінгу в господарчій діяльності низки промислових підприємств було зроблено висновок щодо виконання його функцій. Крім того, було виявлено потенціал підвищення енергоефективності досліджуваних підприємств економічними методами за рахунок розширення інструментальної бази, що використовуватиме енергетична служба.

In order to research the process of development of the energy systems of Ukraine, the current status and problems of development of nuclear, thermal and renewable energy are analyzed. The global trends in the development of nuclear energy is identified and it is noted that after the short-term decline caused by the accident at the «Fukushima-1» nuclear power plant, a gradual increase in the number of operating reactors has begun. The crisis situation in the nuclear and thermal energy market is outlined. Within the framework of the existing PSO (Public Service Obligation) model, the National nuclear power generating company «Energoatom» suffers significant losses. The limitation of electrical energy production at nuclear power plants in 2020 is an insufficiently grounded measure that will adversely affect the energy security of the country. Shutting down the power units of nuclear plants means that instead of producing energy one begins to consume energy, while a constant duty with ongoing servicing of equipment and maintaining the security systems is required. It is indicated that the coal-fired power plants of Ukraine have already developed their estimated resource and have an extremely low usage rate of installed capacity. In addition, coal-fired power plants in Ukraine are used in maneuvering modes, to cover peak loads, which leads to accelerated wear and tear of equipment and reduces production efficiency. A comparative analysis of the development of renewable energy sources (RES) is carried out and it is proved that the increase in electrical energy production due to RES requires the development of sufficient maneuvering capacities. The current situation indicates that the capacities of HPP and PHES are not sufficient, so at this time coal-fired power plants are used for such purposes, but such a part-time mode of operation leads to further wear and tear of equipment and an increase in emergency situations.

In order to research the process of development of the energy systems of Ukraine, the current status and problems of development of nuclear, thermal and renewable energy are analyzed. The global trends in the development of nuclear energy is identified and it is noted that after the short-term decline caused by the accident at the «Fukushima-1» nuclear power plant, a gradual increase in the number of operating reactors has begun. The crisis situation in the nuclear and thermal energy market is outlined. Within the framework of the existing PSO (Public Service Obligation) model, the National nuclear power generating company «Energoatom» suffers significant losses. The limitation of electrical energy production at nuclear power plants in 2020 is an insufficiently grounded measure that will adversely affect the energy security of the country. Shutting down the power units of nuclear plants means that instead of producing energy one begins to consume energy, while a constant duty with ongoing servicing of equipment and maintaining the security systems is required. It is indicated that the coal-fired power plants of Ukraine have already developed their estimated resource and have an extremely low usage rate of installed capacity. In addition, coal-fired power plants in Ukraine are used in maneuvering modes, to cover peak loads, which leads to accelerated wear and tear of equipment and reduces production efficiency. A comparative analysis of the development of renewable energy sources (RES) is carried out and it is proved that the increase in electrical energy production due to RES requires the development of sufficient maneuvering capacities. The current situation indicates that the capacities of HPP and PHES are not sufficient, so at this time coal-fired power plants are used for such purposes, but such a part-time mode of operation leads to further wear and tear of equipment and an increase in emergency situations.

Актуальність теми дослідження. Модернізація енергетичної системи України є ключовим завданням з огляду на показники енергоємності економіки та зниження конкурентоспроможності вітчизняної продукції на світових ринках. Вивчення доцільності та можливості використання європейського підходу модернізації енергосистеми на основі розбудови розумних енергомереж дозволить сформувати ефективних механізм трансформації енергосектору. Постановка проблеми. Модернізація енергосектору економіки країни має відбуватися системно з урахуванням світових тенденцій та стратегічного напрямку розвитку. Застосування розумних енергомереж як ключового елементу системних енергетичних трансформацій можливе лише за наявності відповідних передумов, наявність яких необхідно дослідити. Аналіз попередніх досліджень і публікації. Питання впровадження розумних енергомереж в Україні вивчали такі вчені, як: Черемсін М. М., Черкашина М. М., Попадченко С. А., Малогулько Ю. В., Дячук Д. А., Мороз О. М., Друзь В. О. та ін. Виділення недосліджених частин загальної проблеми. Питання доцільності та економічної ефективності системної розбудови розумних енергомереж залишається недостатньо дослідженим у працях вітчизняних науковців. Постановка завдання. Визначення передумов розбудови розумних енергомереж як ключового фактора модернізації вітчизняного енергетичного сектору. Викладення основного матеріалу. У статті розглянуто стан енергосектору України з позицій енергоємності економіки. Визначено напрямки модернізації енергетики. Проаналізовано можливості розбудови розумних енергомереж. Висновки. Розбудова розумних енергомереж сприятиме підвищенню ефективності функціонування енергетичного сектору економіки. Енергетична стратегія України відповідає світовим тенденціям, містить окремі елементи, реалізація яких необхідна для впровадження концепції Smart Grid в Україні, проте не містить чіткого плану дій з її впровадження.

Актуальність теми полягає в заощадженні традиційних паливно-енергетичних ресурсів, покращення екологічного стану навколишнього середовища та зменшенні залежності країни від імпортних енергоносіїв. Наукові дослідження за темою дисертації відповідають стратегічним положенням Енергетичної стратегії України на період до 2035 року. Метою роботи є вдосконалення математичних моделей прогнозування розвитку електроенергетичної системи з використанням сучасних відновлюваних технологій виробництва теплової та електричної енергії і розробка відповідних програмно-інформаційних засобів їх реалізації з урахуванням капіталізації ринку в межах обраного часового горизонту прогнозування. Для досягнення поставленої мети використано оптимізаційну двопродуктову економіко-математичну модель розширення існуючого виробництва галузі з розподілом інвестованого капіталу, спрямованих на розвиток технологій виробництва теплової та електричної енергії: з біомаси та біогазу, з використанням теплоти геотермальних вод, малих ГЕС, енергії вітру та сонячного випромінювання. Обчислення максимально досяжних обсягів виробництва здійснено за умови обмежень на раціональне використання паливних і енергетичних ресурсів з урахуванням фондомісткості кожної технології. Об'єкт дослідження – електроенергетична система у процесі її невпинного вдосконалення в умовах конкурентного ринку, що здійснюється через прискорене впровадження перспективних альтернативних та відновлюваних технологій виробництва і споживання електричної і теплової енергії. Предметом дослідження інформаційне забезпечення економіко-математичної моделі розвитку електроенергетичної системи за умови розширеного використання відновлюваних технологій тепло- та електрогенерування. Методи дослідження. Наукові результати дисертаційної роботи були отримані на основі методології системного аналізу та з використанням математичних методів: техніко-економічного аналізу, лінійного програмування (класична оптимізаційна задача лінійного програмування із пошуком розв’язків шляхом модельних озрахунків на ЦВМ). Новизна і практична значимість. Пристосовано відомі методи розв’язання оптимізаційних техніко-економічних задач для отримання прогнозних обсягових оцінок вироблення електричної та теплової енергії за вірогідними сценаріями у розвитку паливно-енергетичного комплексу з використанням нових та відновлюваних технологій. Розроблено інформаційне забезпечення оптимізаційної моделі розвитку сектору генерування паливно-енергетичного комплексу України з визначенням нових конкурентних технологій відновлюваної енергетики (ТВЕ) – через показники фондомісткості, що відповідають сучасним досягненням науково-технічного прогресу в енергетиці. Отримано розрахункові оцінки максимізованих прогнозних обсягів вироблення енергії кінцевого споживання конкурентними ТВЕ у варіантах – за базовим та оптимістичним сценаріями розвитку енергосистеми України в межах обраного часового горизонту прогнозування.
The aim of the work is to improve the mathematical models of forecasting the development of the electric power system with the use of modern renewable technologies for the production of thermal and electric energy and the development of appropriate software and information tools for their implementation, taking into account market capitalization within the chosen time forecasting horizon. To achieve this goal, an optimization two-product economic and mathematical model of the expansion of the existing production of the industry with the distribution of invested capital aimed at the development of technologies for the production of thermal and electric energy: from biomass and biogas, using heat of geothermal waters, small hydropower plants, wind power and solar radiation. The calculation of the maximum achievable production volume was made subject to restrictions on the rational use of fuel and energy resources, taking into account the stock of each technology. The object of research is the electric power system in the process of its unceasing improvement in a competitive market, which is carried out through the accelerated introduction of promising alternative and renewable technologies of production and consumption of electric and thermal energy. The subject of research is data design of the economic-mathematical model of the development of the power system, provided that the use of renewable technologies of heat and power generation is expanded. The scientific and practical value of the work were obtained on the basis of the methodology of system analysis and using mathematical methods: technical and economic analysis, linear programming (classical optimization problem of linear programming with the search of solutions by model calculations on the central computer). Novelty and practical significance. Improvement of well-known methods and means of forecasting the development of electric and heat supply systems in the existing scientific and technological progress in the power industry. Study and development of information support for existing models of development of the fuel and energy complex generation sector on the basis of renewable energy technologies. Obtaining the forecasted results for the development of Ukraine's grid system taking into account market capitalization within the chosen time forecasting horizon.